CN207053670U - 枪式摄像机自适应开关系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种枪式摄像机自适应开关系统，包括：锐化等级输入设备，用于接收输入的锐化等级，根据所述锐化等级确定并输出预设跳变程度阈值，所述锐化等级越高，所述预设跳变程度阈值越小；多透镜相机，设置在车厢顶部，对所属车厢的内部场景进行图像数据采集以获得多个现场采集图像，每一个现场采集图像源自对来自多透镜相机中的一个透镜的透射光的成像；其中，所述多透镜相机包括多个透镜以及图像传感器。通过本实用新型，能够在保证车厢监控效果的同时，节省摄像机的能耗。

Description

枪式摄像机自适应开关系统

技术领域

本实用新型涉及摄像机调度领域，尤其涉及一种枪式摄像机自适应开关系统。

背景技术

高铁具有以下几个特点。

1、高速铁路非常平顺，以保证行车安全和舒适性，高速铁路都是无缝钢轨，而且时速300公里以上的高速铁路采用的是无砟轨道，就是没有石子的整体式道床来保证平顺性。

2、高速铁路的弯道少，弯道半径大，道岔都是可动心高速道岔。

3、大量采用高架桥梁和隧道。来保证平顺性和缩短距离。

4、高速铁路的接触网，就是火车顶上的电线的悬挂方式也与普通铁路不同，来保证高速动车组的接触稳定和耐久性。

5、高速铁路的信号控制系统比普通铁路高级，因为发车密度大，车速快，安全性一定要高。

高速铁路的发展也带来了人员控制上的困难，为此，当前采用基于图像数据处理的现场监控方案对车厢内的人员进行监控，当前这种监控模式具有两大不足需要克服，第一，当高大乘客过多时存在视野死角，第二，实时图像数据的精度不足，需要进行修正。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种枪式摄像机自适应开关系统，引入锐化等级输入设备、多透镜相机、信息分析设备、景深测量设备、图像输出设备等设备提高了乘客信息检测的精度，尤其是多透镜相加的结构的设计，同时，还引入了自适应开关设备，用于基于各个高大乘客在车厢内的位置确定每一个枪式摄像机附近高大乘客的数量，当数量大于等于预设数量阈值时，开启对应的枪式摄像机，当数量小于预设数量阈值时，关闭对应的枪式摄像机。

根据本实用新型的一方面，提供了一种枪式摄像机自适应开关系统，所述系统包括：

锐化等级输入设备，用于接收输入的锐化等级，根据所述锐化等级确定并输出预设跳变程度阈值，所述锐化等级越高，所述预设跳变程度阈值越小；多透镜相机，设置在车厢顶部，对所属车厢的内部场景进行图像数据采集以获得多个现场采集图像，每一个现场采集图像源自对来自多透镜相机中的一个透镜的透射光的成像；其中，所述多透镜相机包括多个透镜以及图像传感器；

信息分析设备，设置在车厢顶部，与所述多透镜相机连接，用于接收所述多个现场采集图像，对每一个现场采集图像进行信息分析以确定每一个现场采集图像的形心，还对每一个现场采集图像进行信息分析以确定每一个现场采集图像的景深；景深测量设备，设置在车厢顶部，与所述信息分析设备连接，用于接收各个现场采集图像的景深，并对各个现场采集图像的景深进行平均化处理以获得平均景深；图像输出设备，设置在车厢顶部，分别与所述信息分析设备和所述景深测量设备连接，用于对每一个现场采集图像执行以下处理：以每一个现场采集图像的形心为中心，以所述平均景深为半径获取矩形子图像；所述图像输出设备还按照多个透镜的排列顺序将对应的多个现场采集图像的矩形子图像进行拼接以获得并输出全景场景图像；

跳变程度判断设备，与图像输出设备连接，用于接收全景场景图像，对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后获得的差值做平方以获得第一平方值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后获得的差值做平方以获得第二平方值，将第一平方值与第二平方值相加后获得的和进行开方以获得第一跳变程度，其中，全景场景图像的最后一行的每一个像素的第一跳变程度直接取用上一行的同列像素的第一跳变程度，全景场景图像的最后一列的每一个像素的第一跳变程度直接取用上一列的同行像素的第一跳变程度；还用于对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后取绝对值以获得第一绝对值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后取绝对值以获得第二绝对值，将第一绝对值与第二绝对值相加后获得的和作为第二跳变程度；

锐化处理设备，分别与所述锐化等级输入设备和所述跳变程度判断设备连接，用于对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其最终跳变程度与所述预设跳变程度阈值进行比较，对于最终跳变程度大于等于所述预设跳变程度阈值的各个像素，对其像素值进行锐化处理以获得处理后的像素值，对最终跳变程度小于所述预设跳变程度阈值的各个像素，直接将其像素值作为处理后的像素值，全景场景图像中的所有像素的处理后的像素值形成全景场景图像对应的场景处理图像；乘客辨识设备，与锐化处理设备连接，用于对场景处理图像进行各个目标的类型识别以确定高度值超过预设高度阈值的高大乘客，输出场景处理图像中的高大乘客数量，并针对场景处理图像中的每一个高大乘客，基于其在场景处理图像中景深确定其在车厢内的位置；

多个枪式摄像机，均匀设置在多透镜相机所属车厢的顶部的不同位置，每一个枪式摄像机都面向车厢进行拍摄，默认状态下，每一个枪式摄像机都为关闭状态；自适应开关设备，用于基于各个高大乘客在车厢内的位置确定每一个枪式摄像机附近高大乘客的数量，当数量大于等于预设数量阈值时，开启对应的枪式摄像机；

其中，全景场景图像的最后一行的每一个像素的第二跳变程度直接取用上一行的同列像素的第二跳变程度，全景场景图像的最后一列的每一个像素的第二跳变程度直接取用上一列的同行像素的第二跳变程度；以及用于对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其第一跳变程度与其第二跳变程度相比较，取其第一跳变程度与其第二跳变程度之间的最大值最为最终跳变程度。

更具体地，在所述枪式摄像机自适应开关系统中：所述自适应开关设备还用于基于各个高大乘客在车厢内的位置确定每一个枪式摄像机附近高大乘客的数量，当数量小于预设数量阈值时，关闭对应的枪式摄像机。

更具体地，在所述枪式摄像机自适应开关系统中：所述多透镜相机还包括闪光灯、亮度检测设备以及闪光控制设备。

更具体地，在所述枪式摄像机自适应开关系统中：所述亮度检测设备用于检测并输出所述多透镜相机的周围环境亮度。

更具体地，在所述枪式摄像机自适应开关系统中：所述闪光控制设备分别与所述闪光灯和所述亮度检测设备连接，用于接收所述周围环境亮度，并基于所述周围环境亮度确定开启或关闭所述闪光灯。

更具体地，在所述枪式摄像机自适应开关系统中：所述闪光控制设备基于所述周围环境亮度确定开启或关闭所述闪光灯还包括：当所述周围环境亮度大于等于预设亮度阈值时，所述闪光控制设备关闭所述闪光灯。

更具体地，在所述枪式摄像机自适应开关系统中：所述闪光控制设备基于所述周围环境亮度确定开启或关闭所述闪光灯还包括：当所述周围环境亮度小于预设亮度阈值时，所述闪光控制设备打开所述闪光灯。

更具体地，在所述枪式摄像机自适应开关系统中：所述闪光控制设备打开所述闪光灯时，所述闪光控制设备还根据所述周围环境亮度确定所述闪光灯发出的闪光强度；其中，所述周围环境亮度越小，所述闪光灯发出的闪光强度越高。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本实用新型实施方案示出的枪式摄像机自适应开关系统的结构方框图。

图2为根据本实用新型实施方案示出的枪式摄像机自适应开关系统的多透镜相机的结构方框图。

附图标记：1锐化等级输入设备；2多透镜相机；3信息分析设备；4景深测量设备；5图像输出设备；21闪光灯；22亮度检测设备；23闪光控制设备

具体实施方式

下面将参照附图对本实用新型的枪式摄像机自适应开关系统的实施方案进行详细说明。

高铁具有载客量高、耗时少、安全性好、正点率高、舒适方便以及能耗较低等优点。还能够对对沿线地区经济发展起到了推进和均衡作用；促进了沿线城市经济发展和国土开发；沿线企业数量增加使国税和地税相应增加；节约能源和减少环境污染。同时能够带动沿线经济，沿线城市焕发新活力高铁对工业化和城镇化的发展起到了非常重要的促进作用，促使高铁沿线中心城市与卫星城镇选择重新“布局”，即以高铁中心城市辐射和带动周边城市同步发展。

由于高铁车厢内的人员成分复杂，流动性速度快，采用人工方式对高铁车厢内的人员进行鉴定和管理是很难实现的，因此，现有技术中通常采用在车厢内设置摄像头的方式进行人员监控，然而，这样带来一个问题，车厢内人员高度不同，所带物件长短和高矮不同，导致对摄像头的视角造成影响，存在一些死角，如果这时增加摄像头的数量并一直保持打开状态，又会造成在车厢内人员少时的功耗上的浪费。为了克服上述不足，本实用新型搭建了一种枪式摄像机自适应开关系统，具体方案如下。

图1为根据本实用新型实施方案示出的枪式摄像机自适应开关系统的结构方框图，所述系统包括：

锐化等级输入设备，用于接收输入的锐化等级，根据所述锐化等级确定并输出预设跳变程度阈值，所述锐化等级越高，所述预设跳变程度阈值越小；

多透镜相机，设置在车厢顶部，对所属车厢的内部场景进行图像数据采集以获得多个现场采集图像，每一个现场采集图像源自对来自多透镜相机中的一个透镜的透射光的成像；其中，所述多透镜相机包括多个透镜以及图像传感器；

信息分析设备，设置在车厢顶部，与所述多透镜相机连接，用于接收所述多个现场采集图像，对每一个现场采集图像进行信息分析以确定每一个现场采集图像的形心，还对每一个现场采集图像进行信息分析以确定每一个现场采集图像的景深；

景深测量设备，设置在车厢顶部，与所述信息分析设备连接，用于接收各个现场采集图像的景深，并对各个现场采集图像的景深进行平均化处理以获得平均景深；

图像输出设备，设置在车厢顶部，分别与所述信息分析设备和所述景深测量设备连接，用于对每一个现场采集图像执行以下处理：以每一个现场采集图像的形心为中心，以所述平均景深为半径获取矩形子图像；所述图像输出设备还按照多个透镜的排列顺序将对应的多个现场采集图像的矩形子图像进行拼接以获得并输出全景场景图像；

跳变程度判断设备，与图像输出设备连接，用于接收全景场景图像，对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后获得的差值做平方以获得第一平方值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后获得的差值做平方以获得第二平方值，将第一平方值与第二平方值相加后获得的和进行开方以获得第一跳变程度，其中，全景场景图像的最后一行的每一个像素的第一跳变程度直接取用上一行的同列像素的第一跳变程度，全景场景图像的最后一列的每一个像素的第一跳变程度直接取用上一列的同行像素的第一跳变程度；还用于对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后取绝对值以获得第一绝对值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后取绝对值以获得第二绝对值，将第一绝对值与第二绝对值相加后获得的和作为第二跳变程度；

锐化处理设备，分别与所述锐化等级输入设备和所述跳变程度判断设备连接，用于对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其最终跳变程度与所述预设跳变程度阈值进行比较，对于最终跳变程度大于等于所述预设跳变程度阈值的各个像素，对其像素值进行锐化处理以获得处理后的像素值，对最终跳变程度小于所述预设跳变程度阈值的各个像素，直接将其像素值作为处理后的像素值，全景场景图像中的所有像素的处理后的像素值形成全景场景图像对应的场景处理图像；

乘客辨识设备，与锐化处理设备连接，用于对场景处理图像进行各个目标的类型识别以确定高度值超过预设高度阈值的高大乘客，输出场景处理图像中的高大乘客数量，并针对场景处理图像中的每一个高大乘客，基于其在场景处理图像中景深确定其在车厢内的位置；

多个枪式摄像机，均匀设置在多透镜相机所属车厢的顶部的不同位置，每一个枪式摄像机都面向车厢进行拍摄，默认状态下，每一个枪式摄像机都为关闭状态；

自适应开关设备，用于基于各个高大乘客在车厢内的位置确定每一个枪式摄像机附近高大乘客的数量，当数量大于等于预设数量阈值时，开启对应的枪式摄像机；

其中，全景场景图像的最后一行的每一个像素的第二跳变程度直接取用上一行的同列像素的第二跳变程度，全景场景图像的最后一列的每一个像素的第二跳变程度直接取用上一列的同行像素的第二跳变程度；以及用于对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其第一跳变程度与其第二跳变程度相比较，取其第一跳变程度与其第二跳变程度之间的最大值最为最终跳变程度。

接着，继续对本实用新型的枪式摄像机自适应开关系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述系统中：所述自适应开关设备还用于基于各个高大乘客在车厢内的位置确定每一个枪式摄像机附近高大乘客的数量，当数量小于预设数量阈值时，关闭对应的枪式摄像机。

如图2所示，在所述系统中：所述多透镜相机还包括闪光灯、亮度检测设备以及闪光控制设备。

在所述系统中：所述亮度检测设备用于检测并输出所述多透镜相机的周围环境亮度。

在所述系统中：所述闪光控制设备分别与所述闪光灯和所述亮度检测设备连接，用于接收所述周围环境亮度，并基于所述周围环境亮度确定开启或关闭所述闪光灯。

在所述系统中：所述闪光控制设备基于所述周围环境亮度确定开启或关闭所述闪光灯还包括：当所述周围环境亮度大于等于预设亮度阈值时，所述闪光控制设备关闭所述闪光灯。

在所述系统中：所述闪光控制设备基于所述周围环境亮度确定开启或关闭所述闪光灯还包括：当所述周围环境亮度小于预设亮度阈值时，所述闪光控制设备打开所述闪光灯。

在所述系统中：所述闪光控制设备打开所述闪光灯时，所述闪光控制设备还根据所述周围环境亮度确定所述闪光灯发出的闪光强度；

其中，所述周围环境亮度越小，所述闪光灯发出的闪光强度越高。

另外，可采用DSP处理芯片来实现自适应开关设备。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。(5)快速的中断处理和硬件I/O支持。(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。(7)可以并行执行多个操作。(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的DSP芯片称为定点DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX系列，AD公司的ADSP21XX系列，AT&T公司的DSP16/16A，Motolora公司的MC56000等。以浮点格式工作的称为浮点DSP芯片，如TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X，AD公司的ADSP21XXX系列，AT&T公司的DSP32/32C，Motolora公司的MC96002等。

采用本实用新型的枪式摄像机自适应开关系统，针对现有技术中车厢内的枪式摄像机管理困难的技术问题，通过采用多个专门针对车厢环境设计的图像采集机构和图像处理机构以精确获取车厢内乘客信息，在此基础上，建立了基于乘客信息的枪式摄像机自适应开关机制，从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种枪式摄像机自适应开关系统，包括：

锐化等级输入设备，用于接收输入的锐化等级，根据所述锐化等级确定并输出预设跳变程度阈值，所述锐化等级越高，所述预设跳变程度阈值越小；

多透镜相机，设置在车厢顶部，对所属车厢的内部场景进行图像数据采集以获得多个现场采集图像，每一个现场采集图像源自对来自多透镜相机中的一个透镜的透射光的成像；其中，所述多透镜相机包括多个透镜以及图像传感器；

信息分析设备，设置在车厢顶部，与所述多透镜相机连接，用于接收所述多个现场采集图像，对每一个现场采集图像进行信息分析以确定每一个现场采集图像的形心，还对每一个现场采集图像进行信息分析以确定每一个现场采集图像的景深；

景深测量设备，设置在车厢顶部，与所述信息分析设备连接，用于接收各个现场采集图像的景深，并对各个现场采集图像的景深进行平均化处理以获得平均景深；

图像输出设备，设置在车厢顶部，分别与所述信息分析设备和所述景深测量设备连接，用于对每一个现场采集图像执行以下处理：以每一个现场采集图像的形心为中心，以所述平均景深为半径获取矩形子图像；所述图像输出设备还按照多个透镜的排列顺序将对应的多个现场采集图像的矩形子图像进行拼接以获得并输出全景场景图像；

跳变程度判断设备，与图像输出设备连接，用于接收全景场景图像，对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后获得的差值做平方以获得第一平方值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后获得的差值做平方以获得第二平方值，将第一平方值与第二平方值相加后获得的和进行开方以获得第一跳变程度，其中，全景场景图像的最后一行的每一个像素的第一跳变程度直接取用上一行的同列像素的第一跳变程度，全景场景图像的最后一列的每一个像素的第一跳变程度直接取用上一列的同行像素的第一跳变程度；还用于对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后取绝对值以获得第一绝对值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后取绝对值以获得第二绝对值，将第一绝对值与第二绝对值相加后获得的和作为第二跳变程度；

锐化处理设备，分别与所述锐化等级输入设备和所述跳变程度判断设备连接，用于对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其最终跳变程度与所述预设跳变程度阈值进行比较，对于最终跳变程度大于等于所述预设跳变程度阈值的各个像素，对其像素值进行锐化处理以获得处理后的像素值，对最终跳变程度小于所述预设跳变程度阈值的各个像素，直接将其像素值作为处理后的像素值，全景场景图像中的所有像素的处理后的像素值形成全景场景图像对应的场景处理图像；

乘客辨识设备，与锐化处理设备连接，用于对场景处理图像进行各个目标的类型识别以确定高度值超过预设高度阈值的高大乘客，输出场景处理图像中的高大乘客数量，并针对场景处理图像中的每一个高大乘客，基于其在场景处理图像中景深确定其在车厢内的位置；

多个枪式摄像机，均匀设置在多透镜相机所属车厢的顶部的不同位置，每一个枪式摄像机都面向车厢进行拍摄，默认状态下，每一个枪式摄像机都为关闭状态；

自适应开关设备，用于基于各个高大乘客在车厢内的位置确定每一个枪式摄像机附近高大乘客的数量，当数量大于等于预设数量阈值时，开启对应的枪式摄像机；

其中，全景场景图像的最后一行的每一个像素的第二跳变程度直接取用上一行的同列像素的第二跳变程度，全景场景图像的最后一列的每一个像素的第二跳变程度直接取用上一列的同行像素的第二跳变程度；以及用于对于全景场景图像中的每一个像素的像素值，将其第一跳变程度与其第二跳变程度相比较，取其第一跳变程度与其第二跳变程度之间的最大值最为最终跳变程度。

2.如权利要求1所述的枪式摄像机自适应开关系统，其特征在于：

所述自适应开关设备还用于基于各个高大乘客在车厢内的位置确定每一个枪式摄像机附近高大乘客的数量，当数量小于预设数量阈值时，关闭对应的枪式摄像机。

3.如权利要求2所述的枪式摄像机自适应开关系统，其特征在于：

所述多透镜相机还包括闪光灯、亮度检测设备以及闪光控制设备。

4.如权利要求3所述的枪式摄像机自适应开关系统，其特征在于：

所述亮度检测设备用于检测并输出所述多透镜相机的周围环境亮度。

5.如权利要求4所述的枪式摄像机自适应开关系统，其特征在于：

所述闪光控制设备分别与所述闪光灯和所述亮度检测设备连接，用于接收所述周围环境亮度，并基于所述周围环境亮度确定开启或关闭所述闪光灯。

6.如权利要求5所述的枪式摄像机自适应开关系统，其特征在于：

所述闪光控制设备基于所述周围环境亮度确定开启或关闭所述闪光灯还包括：当所述周围环境亮度大于等于预设亮度阈值时，所述闪光控制设备关闭所述闪光灯。

7.如权利要求6所述的枪式摄像机自适应开关系统，其特征在于：

所述闪光控制设备基于所述周围环境亮度确定开启或关闭所述闪光灯还包括：当所述周围环境亮度小于预设亮度阈值时，所述闪光控制设备打开所述闪光灯。

8.如权利要求7所述的枪式摄像机自适应开关系统，其特征在于：

所述闪光控制设备打开所述闪光灯时，所述闪光控制设备还根据所述周围环境亮度确定所述闪光灯发出的闪光强度；

其中，所述周围环境亮度越小，所述闪光灯发出的闪光强度越高。